碳化精制工藝對(duì)白泥碳酸鈣品質(zhì)的影響研究.pdf

1、白泥碳酸鈣是造紙行業(yè)中堿回收工段的固體廢棄物，它能夠替代輕質(zhì)碳酸鈣（PCC）作為紙張?zhí)盍希浣?jīng)濟(jì)與環(huán)境效益明顯。然而，白泥碳酸鈣精制為紙張?zhí)盍系倪^程中發(fā)現(xiàn)，利用二氧化碳（CO2）碳化精制得到的白泥碳酸鈣填料加填后，加填紙的AKD施膠效率顯著降低，限制了白泥碳酸鈣作為造紙?zhí)盍系拇笠?guī)模應(yīng)用。因此，為了提高碳化精制后白泥碳酸鈣的品質(zhì)及應(yīng)用性能，本課題針對(duì)碳化精制工藝對(duì)白泥碳酸鈣品質(zhì)及其加填紙施膠性能的影響機(jī)理進(jìn)行研究，在此基礎(chǔ)上，研究添加劑調(diào)

2、控碳化精制工藝實(shí)現(xiàn)對(duì)白泥碳酸鈣品質(zhì)的改善，以期為提高堿回收白泥碳酸鈣的品質(zhì)控制提供依據(jù)，促進(jìn)其資源化利用技術(shù)發(fā)展。本論文的主要研究成果如下：
　　研究碳化程度對(duì)施膠性能的影響，結(jié)果表明：碳化程度越高，制備的白泥碳酸鈣細(xì)小粒子的含量越多，相應(yīng)的白泥碳酸鈣加填紙的AKD施膠性能越差；細(xì)小粒子含量是影響碳化白泥碳酸鈣加填紙施膠性能的重要因素之一。
　　研究并闡明碳化白泥碳酸鈣對(duì)加填紙AKD施膠性能的影響及其作用機(jī)理，結(jié)果表明：盡管

3、白泥碳酸鈣細(xì)小粒子在抄紙過程中低留著特性會(huì)導(dǎo)致部分被其吸附的AKD無效流失，但采用強(qiáng)化碳化白泥碳酸鈣細(xì)小粒子組分的留著，并未提高加填紙的施膠性能。因此，細(xì)小粒子低留著導(dǎo)致的AKD流失并不是導(dǎo)致碳化白泥碳酸鈣加填紙施膠性能差的主要原因。主要原因是由于細(xì)小粒子表面形貌不規(guī)則，碳化白泥碳酸鈣具有大的比表面積、孔體積及孔徑，更容易吸附AKD，其加填紙?jiān)诟稍镞^程中，這些被吸附的AKD更容易遷移至白泥碳酸鈣的孔隙內(nèi)，使得能與纖維表面的羥基反應(yīng)產(chǎn)生憎

4、水性能的有效AKD的量減少，最終AKD施膠效率較差。
　　基于碳化白泥碳酸鈣對(duì)AKD施膠影響機(jī)理的研究結(jié)果，研究分別采用聚乙二醇和聚丙烯酸鈉協(xié)同碳化，改善白泥碳酸鈣形貌和孔結(jié)構(gòu)，進(jìn)而強(qiáng)化加填紙的施膠效果。結(jié)果表明，采用聚乙二醇協(xié)同碳化處理可改善白泥碳酸鈣的孔體積及孔徑，從而達(dá)到控制白泥碳酸鈣品質(zhì)的目的，但其品質(zhì)與商品輕質(zhì)碳酸鈣相比存在一定差距。
　　采用聚丙烯酸鈉協(xié)同碳化，通過調(diào)控碳化白泥碳酸鈣的細(xì)小粒子含量，細(xì)小粒子表面形

5、貌，碳化白泥碳酸鈣的比表面積、孔體積及孔徑來達(dá)到控制碳化白泥碳酸鈣的品質(zhì)的目的。研磨前投料由于機(jī)械摩擦?xí)茐木郾┧徕c與白泥碳酸鈣的作用，碳化過程中聚丙烯酸鈉對(duì)白泥碳酸鈣細(xì)小粒子及微觀性能的調(diào)控作用減弱，不利于對(duì)白泥碳酸鈣品質(zhì)的控制；研磨后投料聚丙烯酸鈉能有效控制細(xì)小粒子的含量，有利于控制白泥碳酸鈣品質(zhì)。碳化精制過程中，直接投放聚丙烯酸鈉液體可有效控制白泥碳酸鈣品質(zhì)；投放聚丙烯酸鈉固體協(xié)同碳化時(shí)，需要提供一定溶解時(shí)間以利于聚丙烯酸鈉溶解